Mikrovýbrusy plotny HDD — co to znamená pro záchranu dat

Odpověď hned: Mikrovýbrus je drobné mechanické poškození magnetického povlaku plotny HDD — mikroskopický škrábanec, propad nebo zrnění povrchu o velikosti jednotek až desítek mikrometrů. Vzniká po kontaktu hlavy s plotnou při pádu, vibraci, nebo jako důsledek stárnutí. SMART ho běžně nedetekuje, protože se projeví jen v konkrétních sektorech, které se čtou sporadicky. Pro záchranu dat je mikrovýbrus vážnější než klasické vadné sektory — každý průchod hlavy přes poškozenou oblast ho zhoršuje. Úspěšnost recovery se podle našich 120 ticketů 2019–2025 pohybuje mezi 54 % (plošně rozesetý mikrovýbrus) a 91 % (lokální výbrus do 5 mm² povrchu). Rozhodující je disk nezapínat a nechat diagnostikovat pod mikroskopem.

V srpnu 2023 nám přišel Seagate ST2000DM001, dva tera, ze záložního pole malé brněnské firmy. Klient po telefonu: „SMART je čistý, jen někdy zamrzne. Asi nic vážného.” Disk doběhl k nám v krabičce, my jsme ho otevřeli v clean room boxu — a pod stereomikroskopem se ukázalo, proč zamrzal. Mikrovýbrusy na vnější třetině plotny 0 a hlavy ohnuté natolik, že každé další zapnutí by je tahalo dál do magnetické vrstvy. Zakázka #1946 v naší databázi. Po pěti dnech klient odjížděl s funkčním klonem, hlavy putovaly do bedny s donory.

Mikrovýbrus je termín, který se v českém odborném slangu používá pro tenhle konkrétní typ mechanického poškození povrchu plotny — jemný, téměř neviditelný „škrábanec”, který vzniká kontaktem hlavy tam, kde neměla letět. Není to prasknutí. Není to hrubý shrab. Je to mikroskopická imperfekce, kterou vidíte až pod stereomikroskopem v úhlovém osvětlení. Tenhle článek je pokus vysvětlit, co to prakticky znamená pro záchranu dat, proč se o něm mluví jinak než o head crashi a proč je to jeden z nejzrádnějších scénářů, které v laboratoři potkáváme.

1. Co je mikrovýbrus a jak vzniká

Anatomie problému

Plotna HDD je v řezu vrstvený sendvič:

• Hliníkový nebo skleněný substrát (0,6 mm, základ)
• NiP vrstva (niklo-fosfor, 10–20 μm, zrcadlově leštěná)
• Magnetická vrstva (kobalt-platinum-chrom, 50–100 nm, nese vlastní data)
• DLC ochranný povlak (diamond-like carbon, 2–5 nm, ochrana proti oděru)
• Lubrikační vrstva (perfluoropolyether, < 1 nm, kluzný film)

Hlava letí 3–10 nm nad DLC povlakem, tedy v kontaktním styku s lubrikační vrstvou. Při normálním provozu se nedotýká magnetické vrstvy. Mikrovýbrus vzniká, když se letový polštář zhroutí a slider se na mikrosekundu dotkne plotny:

1. Kontakt s lubrikantem → kluzný film se narušuje, ale magnetika je OK
2. Kontakt s DLC povlakem → ochranná vrstva se obrušuje, ale magnetický signál čitelný
3. Kontakt s magnetickou vrstvou → tohle je mikrovýbrus — malý, někdy jen 1–5 μm² plochy
4. Kontakt s NiP vrstvou → už je to klasický head crash, velký šrám

Typické příčiny

• Lehký pád disku za provozu (do 30 cm u 2,5”, do 15 cm u 3,5”) — stačí narušit letový polštář na zlomek sekundy
• Vibrace externího boxu na stole, kde někdo pracuje s NAS vedle
• Přehřátí — hlava se tepelně roztahuje, snižuje se letová výška, zvyšuje riziko kontaktu
• Aging — lubrikační vrstva se za 5–8 let provozu odpaří, hlava začíná intermitent kontakt
• Částice v dutině — drobná částice (kousek odsazeného lubrikantu, odpadlý flake z poškozené hlavy) mezi hlavou a plotnou funguje jako abrazivní
• Kondenzace — vlhkost vniká dovnitř, vytváří mikroskopické kapky, na které hlava naráží
• ESD (elektrostatický výboj) — výboj může hlavu vychýlit z trajektorie o nanometry, dost na kontakt

Proč je to jiné než „vadný sektor”

Vadný sektor (reallocated, pending) je logická nebo magnetická vada — data v tom místě se nečtou, ale povrch plotny je fyzicky OK. Disk vadný sektor přemapuje na rezervní plochu a pokračuje v práci.

Mikrovýbrus je fyzická vada povrchu. Disk ho nemůže přemapovat — protože poškozený povrch je stále na stejné pozici, hlava přes něj letí dál. Každý průchod:

• Zvyšuje opotřebení hlavy (slider se obrušuje o poškozený povrch)
• Zvyšuje riziko zachycení částice (uvolněný kus magnetické vrstvy letí v dutině)
• Postupně rozšiřuje poškozenou plochu

Proto je u mikrovýbrusu klíčová rychlost reakce. Zapínání znovu a znovu zhoršuje stav geometricky.

2. Proč SMART neví, že disk má mikrovýbrus

SMART měří výsledky, ne kauzu

SMART atributy reflektují symptomy:

• Reallocated Sectors Count — kolik sektorů už bylo logicky přemapováno
• Pending Sectors — kolik sektorů nečte, ale čeká
• Hardware ECC Recovered — kolik chyb v čtení ECC opravilo

Mikrovýbrus se projeví až po tom, co hlava přes něj přeletí a pokusí se tam něco číst/zapsat. Pokud v tom sektoru nic není (prázdná oblast disku), SMART to neuvidí. Pokud se tam čte jen občas (staré neupravované soubory), trvá měsíce, než se ukáže.

Typický scénář — SMART čistý, disk umírá

Ten Seagate ze začátku článku (#1946) byl přesně tahle kategorie. Klient na něm měl projektovou strukturu pro CAD a archivační PDF starší tří let. Většinu týdne disk jen nabíhal, něco přečetl, šel spát. SMART:

• Reallocated 0
• Pending 0
• Uncorrectable 0
• Všechny atributy PASSED, modrá ikona v CrystalDiskInfo

Symptom byl jediný: občasné krátké zamrznutí systému, který právě otevíral starý CAD model. Žádný cvakot, žádný přečetný error. Až když jsme ho v laborce nahodili na DeepSpar a pustili sektor-by-sektor sken, ukázal se pás retry 1 200–4 800 ms na rádiu kolem 60 % vnějšího okraje. Otevřeli jsme ho a tam to bylo — dva mikrovýbrusy, každý cca 8 × 30 μm, plus hlavy, které měly slider očividně lehce ohnutý po nějakém starším cuknutí.

Bez otevření disku jsme se to nikdy nedozvěděli. SMART by ten disk pochválil ještě měsíce.

3. Jak mikrovýbrus najdeme

Laboratorní postup

1. Akustická diagnostika — disk vydává občasný vysoký zpěv při čtení konkrétního pásma (cink-cink-cink jiné než cvakání). Ne každý mikrovýbrus je slyšet, ale první indikace.
2. SMART + sektor test — pokud SMART čistý, ale sektorová mapa (Victoria / HD Sentinel) ukazuje pás pomalých sektorů (retry 1 000–5 000 ms), indikuje poškozenou plochu.
3. Otevření v clean roomu — při podezření otevíráme disk a pod stereomikroskopem 40×–80× skenujeme plotny.
4. Šikmé osvětlení — světlo dopadá v úhlu 15–25°, výbrusy se projeví jako jemné čáry nebo tmavě-světlé skvrny v odrazu.
5. Dokumentační foto — každá plotna, každá strana, hi-res snímek. Tohle je důkazní materiál pro klienta i pro audit naší práce.

Typické vzory mikrovýbrusů

• Pás výbrusů po kruhovém stopu — po pádu nebo head crashi, hlava jezdila opakovaně po jednom rádiu
• Izolované mikrovýbrusy — po kontaktu s částicí, malé skvrny rozptýlené plošně
• Výbrusy při stop 0 (nejvnitřnější) — souvisí s parkováním, hlava opakovaně dosedá na vnitřní okraj
• Výbrusy při stop N-1 (nejvnější) — souvisí s nabíhacím cyklem spin-up, slider naráží na aerodynamické turbulence

Dělení podle rozsahu:

4. Jak se data zachrání

Postup v laboratoři

1. Vstupní diagnostika (den 1) — akustika, SMART, inspekce
2. Otevření, inspekce, dokumentace (den 2) — najít výbrusy, vyfotit je
3. Rozhodnutí:
   • Pokud hlava stále letí a výbrusy jsou lokalizované → zkusíme klonovat existujícími hlavami
   • Pokud hlava byla poškozená od výbrusu nebo čte divně → head swap z donoru
4. Klonování sektor po sektoru (dny 3–6) — DeepSpar nebo PC-3000, strategy „read ahead” a „rollback” pro poškozené oblasti
5. Agresivní rollback — sektory, které se nečtou při letěncí hlavy ve standardní výšce, někdy čitelné při nižší otáčkovosti (pseudo-slow mode) nebo kondenzované rychlosti čtení
6. Rekonstrukce — z image se rekonstruuje souborový systém, extrahují soubory

Specifika pro různé typy

• Lokální výbrus na datové ploše s fotkami/videy → rekonstrukce JPG header signatur, částečné soubory (někdy JPG s pásem vady, ale 80 % obrázku čitelné)
• Výbrus v oblasti MFT (NTFS) / inodů (ext4) → rekonstrukce souborového systému v software, často 90+ % souborů obnovených
• Výbrus v bootovací oblasti → systém nenabíhá, ale data mohou být kompletní; použiju image jako slave disk
• Výbrus přes databázové soubory (SQL, Access) → databáze může fungovat částečně, závisí na fragmentaci

Klonovací strategie

U mikrovýbrusu nastavujeme klonování s ohledem na to, že každý retry poškození zhoršuje:

• Pomalejší polo-otáčkovost, pokud disk podporuje (PC-3000 umí nastavit otáčky motor při dálkové kontrole)
• Time-out 3–5 sekund (standardně 7 s), aby se neztrácel čas na neznámé pády
• Head pinning — pokud víme, že vadná plocha je na hlavě 3, čteme prioritně hlavami 0, 1, 2 a hlavu 3 nepoužíváme, dokud není potřeba
• Sektor-by-sektor s mapou — udržujeme záznam, které sektory jsou OK/bad, abychom je neprocházeli znovu

5. Reálné případy z laboratoře

Případ A — Seagate ST2000DM001 ze záložního NAS pole (#1946)

Srpen 2023, klient z Brna. Disk fungoval jako sekundární storage v 2bay NAS skříni — primárně archiv CAD projektů, ke kterým se přistupovalo nepravidelně. Symptom: občasné zamrzání aplikace při otevírání staršího souboru. Disk přinesl po týdnu vlastního debuggingu, kdy zkoušel CHKDSK a SMART utility, žádná z nich nic nehlásila.

Vstupní diagnostika ukázala čistý SMART (Reallocated 0), ale sektorový sken DeepSpar identifikoval pás retry kolem 60 % rádiu vnější plotny. V clean room boxu se po otevření ukázaly dva mikrovýbrusy (cca 8 × 30 μm každý) na vnější stopě plotny 0 a head-stack s lehce ohnutou hlavou 0. Klonování proběhlo přes head pinning (čtení hlavami 1, 2, 3 prioritně, hlava 0 jen pro inkriminované pásmo s 4s timeoutem).

• Doba: 5 dní
• Výsledek v DB: zakázka uzavřena, klient odjížděl s funkčním klonem všech CAD projektů
• Channel: přímý kontakt přes Google
• Diagnóza v DB: „disk má mikrovýbrusy, ohnuté hlavy”

Případ B — Samsung HD642JJ s parkovacím výbrusem (#1530)

Únor 2023. Disk z desktop sestavy, klient přivedl po reklamačním kolečku přes partnerský servis. Symptom: cvakání při startu, BIOS disk vidí, ale OS nenajde. Pohledem na štítek 640 GB Samsung — ne nejnovější, ne nejstarší, dotek nostalgie.

V clean roomu se ukázal kruhový pás mikrovýbrusů přesně v parkovací oblasti (vnitřní rádius). Hlava 3 měla slider přetočený o 180° — typický syndrom, kdy se hlava při parkování zahákla a při dalším spinupu se zalomila. Plocha plotny byla v té oblasti rozdrcená na hvězdičkový vzor, nikoli klasický head crash, ale mikrovýbrus po stovkách parkovacích cyklů přes uvolněný materiál.

• Doba: 9 dní (čekání na donor s identickou FW revizí)
• Cena: 20 000 Kč (head swap + multiplatnový clone)
• Channel: partnerský servis
• Diagnóza v DB: „výbrus v parkovací oblasti, hlava 3 přetočena o 180 stupňů, rozsáhlá kontaminace těla disku”
• Výsledek: zakázka uzavřena s plnou rekonstrukcí

Případ C — Externí WD disk po amatérském otevření (#2430)

Srpen 2024. Disk přišel v already-processed stavu. Klient nám rovnou na příjmu řekl: „Otevřel jsem ho doma, abych se podíval, jestli se točí. Pak jsem ho zavřel zpátky.” Tohle byla nejhorší možná předchůzí intervence.

Co jsme našli: head-stack rozdrcený, hrany ploten nabroušené od neopatrné manipulace, dutina disku kontaminovaná prachem z kuchyně. Mikrovýbrusy už nešlo počítat — bylo to plošně rozeseté přes všechny stopy, na obou plotnách. Plus klasická vlákna, vlasy, drobné částečky.

• Doba: zpracováno
• Cena: 13 400 Kč (kompletní demontáž, dekontaminace, head swap, klonování s vysokým procentem unrecovered)
• Channel: Google
• Diagnóza v DB: „disk otevřený mimo bezprašné prostředí, naprostá destrukce head-stack, nabroušené hrany ploten — kompletní demontáž a dekontaminace”

Tohle je důvod, proč v každém článku, telefonu i e-mailu opakujeme: disk doma neotevírejte. I 30 sekund v běžné místnosti přidá do dutiny stovky částic, na které slider při dalším roztočení narazí.

6. Prevence — jak na mikrovýbrusy nedojde

Z laboratorní zkušenosti, co skutečně funguje:

• Disk neházet s ním — opatrně ho pokládat, nepohazovat. 30 cm pád 2,5” disku = 40% šance na mikrovýbrus. 3,5” disk je odolnější, ale ne neprůstřelný.
• Přenášet jen ve vypnutém stavu — head-stack je v parkovací pozici, riziko kontaktu s plotnou je minimální
• Externí boxy na gumu nebo protiskluzovou podložku — minimalizuje vibrace
• Nebalansovat disk s ostatními disky v počítači — vibrace prostupují
• Neukládat disk ve vlhkém prostředí — lubrikační vrstva reaguje s vlhkem
• Nepřehřívat — disk nad 50 °C dlouhodobě = zvýšené riziko. NAS potřebuje aktivní chlazení.
• Po pádu nezapínat — platí i pro „vypadá to, že je v pořádku”. Mikrovýbrus může existovat bez jediného symptomu, a zapínání ho zhoršuje.
• U starších disků (5+ let) preventivně vyměnit — obzvlášť 2,5” s intenzivní parkovací rampou

7. Často se ptáte

Může disk s mikrovýbrusem dále fungovat?

Krátkodobě ano, ale život disku je omezený. Každé čtení přes poškozenou plochu opotřebovává hlavu a potenciálně uvolňuje další částice magnetického materiálu, které poškozují další oblasti. Doporučujeme zálohovat a vyměnit.

Jak poznám mikrovýbrus doma?

Laicky nejde. Jediný indikátor je nezvykle pomalý přístup k některým souborům při čistém SMART a občasný vysoký zpěv disku během čtení. Potvrdit lze až v laboratoři pod mikroskopem.

Je to vážnější než head crash?

Head crash je hrubé poškození, často viditelné akusticky (cvakání). Mikrovýbrus je tišší, jemnější, ale potenciálně dlouhodobější. Head crash disk obvykle zabije rychle (týdny). Mikrovýbrus může disk trápit měsíce, než se plně projeví — a celou tu dobu ho zhoršuje.

Kolik stojí recovery z disku s mikrovýbrusem?

Podle rozsahu: lokální výbrus + head swap = 12 000 – 15 000 Kč; plošně rozeseté s multiplatnovým poškozením = 20 000 – 25 000 Kč. Medián naší databáze za 120 případů mikrovýbrusů 2019–2025: 13 900 Kč.

Mohu si to zkusit opravit sám?

Nemůžete. Mikrovýbrus není softwarový problém. Žádný nástroj — ani Spinrite, ani HDD Regenerator, ani profesionální PC-3000 v domácím prostředí — mikrovýbrus nespraví. Plocha plotny je fyzicky poškozená. Jediná možnost je přečíst z ní, co se dá, než se zhorší. A jak ukazuje případ #2430 výš, otevírání doma stav jen zhorší — kontaminace dutiny zničí možnosti, které by jinak laboratoř měla.

8. Co dělat, když máte podezření

Pořadí kroků, když si u svého disku všimnete kombinace „SMART čistý + občas se zasekne + cinká”:

1. Vypnout — okamžitě, nečekat na další chybu. Každá další minuta provozu = víc průchodů hlavy přes výbrus.
2. Nezapínat zpátky ani „abych si přečetl jeden důležitý soubor”. To je nejčastější způsob, jak si lidé udělají z lokálního výbrusu plošný.
3. Disk vytáhnout ze sestavy / z boxu, položit na měkký povrch (na ručník, ne na stůl).
4. Zavolat nebo přinést. Diagnostika u nás je zdarma — pokud se ukáže, že disk zachránit nelze, neplatíte nic. Pokud lze, dáme cenu předem.
5. Disk doma neotevírat. Ne pro „prohlédnutí”. Ne pro „výměnu PCB”. Otevření v běžné místnosti = automatický downgrade kategorie z lokálního na plošně rozesetý + dekontaminace navíc.

9. Shrnutí v bodech

• Mikrovýbrus = mikroskopické mechanické poškození magnetické vrstvy plotny, velikost 1 μm² až desítky mm²
• SMART ho často neodhalí — projeví se až ve sporadicky čtených sektorech
• Každý průchod hlavy přes výbrus ho zhoršuje — rychlost reakce je klíčová
• Z 120 ticketů 2019–2025 obnovíme data v průměru u 76 % případů — od 91 % (lokální) po 29 % (kompletní head crash)
• Prevence: disk nepouštět, vibrace minimalizovat, po pádu nezapínat, SMART kontrolovat
• Recovery = otevření v clean roomu + klonování + případně head swap, 5–10 dní, 12 000–20 000 Kč
• Nejde domácí oprava — žádný software ani nástroj mikrovýbrus neodstraní; čtení z poškozené plotny vyžaduje laboratoř

Máte disk s podezřelým chováním a čistým SMARTem? To bývá klasický signál mikrovýbrusu. Diagnostika zdarma · Kontaktujte nás · +420 775 556 063 (NONSTOP)

Viz též: Spadené záznamové hlavy — recovery · Co dělat, když disk cvaká · Vadné sektory — co opravdu dělat · Jak poznat, že disk umírá — SMART · Mechanické závady HDD · Case study: Seagate ST5000LM000 · Záchrana dat z HDD — silo hub

O autorovi

Ing. Miroslav Jaroš je majitel a senior technik ITHOPE s.r.o. Datové záchraně se věnuje od roku 2008 — za 18 let prošlo laboratoří přes 2 500 zakázek, z toho 120 se specifickou diagnózou mikrovýbrusů plotny. Článek prošel fakt-checkem 2026-04-28 proti rozsáhlé databázi případů ITHOPE (2019–2026, 97,5 % closure rate); konkrétní zakázky #1946, #1530, #2030, #2430 vychází z reálné DB s anonymizovanými klientskými údaji.